微生物学模块化实验
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spContent=微生物“看不见”,各有各的精彩表现;微生物“小个头”,有的却有大作为;微生物“小坏蛋”,也会带来环境的污染。同学们,和老师一起学习综合性、研究型微生物学实验,体验不一样的模块化实验课程!我们一起探索奇妙的微生物世界吧!
—— 课程团队
课程概述

南京师范大学开设的微生物学实验课程采用与探究性学习相适应的模块化实验教学体系。课程内容由“环境微生物多样性调查”、“产淀粉酶菌株的筛选、培养条件优化、菌种鉴定和选育”和“水质微生物学检验”三个实验模块组成。每个实验模块围绕一个科学问题的解决而设置,将微生物学基本实验技术和方法的学习融合在模拟研究过程中,形成一种综合性、研究型微生物学实验课程教学模式。三个实验模块分别包含4个、5个和3个单元实验。全部教学内容共11个周次完成。

建议采用线上线下相结合的方法学习本课程。先在线上观看视频,掌握各模块、各单元实验的基本流程和实验技术操作要领,再进行线下的课堂操作训练,在老师的指导下,熟练掌握微生物学实验基本操作技术以及运用这些实验技术解决科学研究和应用实践中的问题。

教材为南京师范大学微生物学实验教学团队编写的《微生物学模块化实验教程》(何伟、徐旭士主编. 第1版. 北京. 高等教育出版社, 2014)。

课程考核由单元实验测验、实验理论考试和平时学习参与度评价等项目组成。成绩构成:单元实验测验(单元实验共计50分,分10次测验);考试成绩总分为45分;平时讨论(在讨论区中参与主题讨论、发表讨论主题、回复、点赞等活动)计5分。

授课目标

一是掌握微生物学基本实验操作技能,如无菌操作技术、细胞染色和显微镜观察技术、培养基配制和平板制作技术、微生物纯种分离技术、微生物纯培养技术等;二是学以致用,能综合运用这些技术去解决科学研究和生产实践中的具体问题。三是学习科技论文的撰写。

课程大纲

课程介绍

课程基本情况介绍、实验模块组成、课程学习目标、实验室基本要求和废弃物存放;了解本门课程的单元实验的基本实验流程以及主要学习任务和每个单元实验的实验时间安排。

模块一“环境微生物多样性调查”之实验一  环境微生物的采集、分离、培养和观察

实验一:采集微生物样本;稀释涂布平板分离微生物;采集口腔微生物,制片、单染色和油镜观察

拓展性学习——土壤微生物

模块一实验一测验

模块一实验二  不同微生物类群菌落的比较及细菌多样性观察与鉴定

四大类微生物的菌落形态特征及识别,细菌革兰氏染色,荚膜染色,放线菌和霉菌的插片培养

模块一实验二测验

模块一实验三  放线菌与霉菌的显微形态特征观察和酵母细胞的大小测量与计数

观察放线菌和霉菌的菌落形态和显微形态结构特征;进行酵母细胞大小的测量和计数

模块一实验三测验

模块一实验四  水体中大肠杆菌噬菌体的分离、纯化、培养与观察

从水体中富集、分离、纯化噬菌体,双层琼脂平板上培养和观察噬菌斑

模块一小结和部分优秀实验结果展示

拓展性学习——新发现的巨大病毒,正刷新我们对微生物的认知!

拓展性学习——抗生素无效时,噬菌体大战超级细菌

模块一实验四测验

模块二“产淀粉酶菌株的筛选、培养条件优化、菌种鉴定和选育”之实验一 培养基的配制和灭菌

配制本模块实验所需的培养基,分装和进行高压蒸汽灭菌

模块二实验一测验

科技论文写作和模块一实验论文存在的问题

科技论文的概念、分类和特点,科技论文的基本结构,学术论文写作要点及模块一论文中存在的问题分析

模块二实验二  产淀粉酶菌株的分离和筛选

采集土壤,稀释涂布平板法和平板分区划线法分离纯化微生物,培养平板点种新的平板,原平板加碘液显色,确定产淀酶菌株

拓展性学习——特定功能的微生物(肠道微生物的功能)

模块二实验二测验

模块二实验三  不同培养条件对产淀粉酶细菌生长和产酶的影响

接种产淀粉酶菌株至实验一配制的6种培养基中,培养后,测定OD600,分析不同pH,碳源和氮源对淀粉酶活性的影响

模块二实验三测验

模块二实验四  产淀粉酶细菌的分类学鉴定

通过形态观察和16S rRNA基因序列分析鉴定产淀粉酶菌株

拓展性知识——细菌的命名规则和方式

模块二实验四测验

模块二实验五  产淀粉酶细菌的紫外诱变育种

采用紫外线对产淀粉酶菌株进行诱变育种和筛选

模块二小结

模块二实验五测验

模块三“水质微生物检验”之实验一 水中菌落总数测定和实验二 总大肠菌群检测(一)

水质微生物学检验中的两个重要指标:菌落总数和总大肠菌群数

模块三实验一测验

模块三 实验二 总大肠菌群检测(二)和实验三 大肠菌群的血清学检验

水质微生物学检验中的两个重要指标:菌落总数和总大肠菌群数;进行抗原抗体反应,在玻片上形成沙砾状沉淀

模块三小结

课程总结—提纲契领地总结微生物学实验的基本操作技术

预备知识

要求学生已修学生物化学、生物化学实验等课程;同步学习或修完微生物学理论课。

证书要求

目前在线课程没有证书要求。

参考资料

1、何伟, 徐旭士. 微生物学模块化实验教程. 第1版. 北京. 高等教育出版社, 2014.

2、沈萍,陈向东 . 微生物学实验 . 第4版 . 北京:高等教育出版社, 2008.

3、Harley, J.P., and Prescott L.M., Laboratory Exercises in Microbiology, 5th ed., McGraw Hill, 2002.